循环水处理的基础知识学习

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• 新水量:循环过程中,为补偿水量损耗而补充的新 鲜水。补充水量即上述四项损失之和。 • 浓缩过程:循环水中由蒸发形式散失的循环水中的 盐类遗留在水中,补充水含盐量大于零,随着蒸发
损失和补水过程,循环水的含盐量逐渐增大。
• 浓缩倍数K=循环水的Cl-浓度/补充水的Cl-浓度
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1.5 循环水系统存在的问题和成因
溶液,降低原水中的碳酸盐含量。
• 注意:用氢型树脂交换后的水实际上是稀酸溶液,
腐蚀性很大,需要中和提高水的碱度。
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2.1.3 水的除盐:
• 阴、阳离子交换树脂能够将原水的离子取代为 氢离子和氢氧根离子,能够达到除盐的目的。 • 目前有关水的除盐技术应用最多、最为广泛的
是膜过滤技术,包括超滤、纳滤、反渗透等。以
主要内容
• 循环冷却水的基本概念 • 循环冷却水的处理技术
–化学处理技术
–物理处理技术 • 循环水水质分析常检参数 • 水处理设备简介 • 水处理设备选用注意事项
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第一节 循环冷却水的基本概念
• 循环水基础知识 –循环系统类型与特点 –敞开式循环冷却水的损耗形式 –敞开式循环冷却水浓缩过程表征 • 循环冷却系统普遍存在的问题与成因 • 循环冷却水处理的关键环节
后专人讲述该问题。
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源自文库
2.1.4 电渗析法软化脱盐
• 电渗析法是在外加直流电场作用下,利用离子
交换膜的选择透过性,使水中阴、阳离子作定向
迁移,从而达到水中离子与水分离的一种物理化
学过程,其实质是离子交换除盐的一种形式。
• 具体应用专人讲述。
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2.2.1 循环水的过程控制
• 腐蚀控制:用来控制腐蚀过程的药剂缓蚀剂。缓 蚀的机理是在腐蚀电池的阴极或阳极覆盖一层保 护膜,从而抑制腐蚀过程。 • 沉积物控制:保持结垢成分处于溶解或分散状态; 使结垢成分转化为易于排掉的泥渣。污垢的控制 药剂有分散剂、泥渣流化剂和表面活性剂三类。
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1.5 产生结垢和腐蚀的原因
• 结垢和腐蚀的本质:CaCO3的溶解平衡遭到破坏。 • CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2 Ca2++2HCO3 • 反应平衡时,水中各种组分的含量保持不变,不会产生 结垢和腐蚀现象,这种水称为稳定的水。 • 结垢: HCO3碱度过量时,反应左移,出现CaCO3 沉淀, 沉淀附在管壁及用水设备表面上。 • 腐蚀:CO2含量过量时,反应右移,管壁及用水设备表面 上原有的CaCO3保护膜会逐渐被溶解下来,最后使金属表 面和水直接接触,产生腐蚀。
–镁的非碳酸盐硬度:同时使用石灰和纯碱
• 现在,这种方法已被离子交换法所代替。
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2.1.2 离子交换法软化法
• 离子交换树脂结构:一种反应性性高分子电解质,由
交联结构的高分子骨架(母体)与交换离子两部分构成。 • 离子交换树脂工作原理:交换离子能与水中带有同种 电荷的离子进行置换反应,即阳离子交换树脂交换阳离 子,阴离子交换树脂交换阴离子。反应可逆。
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第二节 水的化学处理方法简介
• 化学处理法为传统水处理技术,应用范围极广泛
• 化学处理技术包括循环水的预处理和过程控制:
–循环水的预处理:软化、除盐 –循环水的过程控制:对沉积物、腐蚀和微生物 三者的综合控制。
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2.1 循环水的预处理
• 水的软化:去除硬度盐(钙、镁离子)的方法。 –加热软化法
• 离子交换法软化水的过程:通过阳离子交换树脂进行。
阳离子交换树脂又分为钠型和氢型两种。
• 树脂经过一段时间使用后会失效,需要再生。
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2.1.2 钠型阳离子交换树脂
• 钠型交换树脂软化水的原理:
–把水中的钙、镁盐类转化为钠盐。钠盐溶解
度很大,而且随着温度上升溶解度增加,不会
沉淀出来,从而达到软化的目的。
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1.1 冷却水基础知识
• 冷却水系统通常有两种: –直流冷却水系统:冷却水用后直接排放 –循环冷却水系统:冷却水用后并不排放,而
是回流冷却再利用。
• 循环冷却水系统又分封闭式和敞开式。
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1.2 两种循环冷却水系统特点
循环水 系统 冷却方式 水的损失 应用
循 环 水 的 冷 由于冷却水不暴露于空 运 行 费 用高 , 却 依 赖 于 散 气中,所以水量损失少, 仅 适 用 于具 有 封闭式 热装置系统 水中各矿物质和离子含 特 殊 要 求的 工 量一般不发生变化。 业生产系统 水 的 再 冷 却 冷 却 水 暴 露 于 空 气 当 应用广泛 是 通 过 冷 却 中,存在 4 种不同形式 开放式 塔进行 的损耗和补水过程,产 生浓缩
• 污垢:循环水系统在运行的过程中,会有各种物质沉积 在换热器的传热管表面,主要由水垢、腐蚀产物、生物 沉积物和淤泥构成。 • 结垢:在换热设备中,温度升高,水中的暂时性硬度转 化为永久性硬度,溶解度小的难溶盐析出,形成水垢。 • 腐蚀:冷却水浓缩过程中导致含盐量的增加,增加了水 的导电性,加强管路原电池反应,促进腐蚀过程; • 微生物滋长:日光、水温和不断从空气融入循环水中的 营养成分,为多种微生物的繁殖创造了适宜的条件;
• 用钠型树脂软化的结果:
–о 水中的钙、镁离子被钠离子取代,水中阳 离子的重量发生变化; –о 阴离子成分不发生变化,软化后水的碱度
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2.1.2 氢型阳离子交换树脂
• 氢型树脂的特点:
–水中的钙、镁离子都变成氢离子; –水中的钠离子也参加交换,被氢离子取代; –交换后的氢离子与水中原有的阴离子结合,形成稀酸
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1.3 敞开式循环冷却水的损耗形式
• 蒸发损失:以水蒸气的形式蒸发掉,注意这部分蒸 发掉的水中不含盐分
• 风吹损失:在冷却塔喷洒过程中,有部分流量被风
吹走
• 渗漏损失:在管道和贮水系统中有部分流量渗漏掉
• 排污损失:为了控制由水量损失引起的浓缩过程,
必须定期排污
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1.4 循环冷却水的浓缩过程表征
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2.2.1 循环水的过程控制
–石灰纯碱软化法
–离子交换法软化法
• 水的除盐:减少水中溶解盐类的总量,包括水
中的各种阴、阳离子。 • 电渗析法软化脱盐
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2.1.1 石灰纯碱软化法
• 石灰纯碱软化法是一个利用化学沉淀原理去除 水中硬度的方法。
• 碳酸盐硬度(暂时性硬度)的去除:石灰
• 非碳酸盐硬度(永久性硬度)的去除:
–钙的非碳酸盐硬度:用纯碱(碳酸钠)
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